چگونه آب شور را به آب شیرین و آشامیدنی تبدیل کنیم؟

روشهای تبدیل آب شور دریا به آب شیرین

آیا میتوانیم آب شور دریا را به آب شیرین تبدیل کنیم؟ 

هدف از نگارش این محتوا آشنایی شما با روش های تبدیل آب شور به شیرین است.

بحران کم آبی، یکی از شایع ترین معضلاتی است که تمام جهان با آن مواجه هستند. احتمالا با شنیدن چنین معضلی، این سوال برای شما هم به وجود آید که آیا تبدیل آب شور به شیرین، امکان پذیر است یا خیر.

به همین دلیل ما نیز تصمیم گرفتیم در این مقاله راجع به روش های تبدیل آب شور به آب آشامیدنی و شیرین صحبت کنیم و می خواهیم بررسی کنیم که آیا نمک زدایی و امکان تبدیل آب شور به شیرین وجود دارد یا خیر؟ 

اگر می خواهید با پاسخ این سوال آشنا شوید می توانید با ما در ادامه ی مطلب، همراه باشید.

تبدیل آب شور به شیرین

بدون شک اغلب شما می دانید که حدود ۷۰ درصد از کره ی زمین را آب فرا گرفته است. اما چه نوع آبی؟ آب شور و غیر قابل مصرف. با این حساب، می توان متوجه شد که اغلب کشورهای جهان با بحران کمبود آب آشامیدنی مواجه هستند.

آب، مهم ترین مایه ی حیات است به گونه ای که انسان ها بدون غذا می توانند تا چند روز زندگی کنند اما بدون آب، هرگز. حال با این حجم آبی که بر روی سطح زمین وجود دارد و از نمک، اشباع شده است چه می توان کرد؟ آیا می توان آن ها را نمک زدایی و تبدیل به آب آشامیدنی نمود. 

پاسخ این سوال، بله است. خوشبختانه دستگاهی به نام دستگاه اسمز معکوس RO وجود دارد که در حال حاضر، بهترین راهکار برای تبدیل آب شور به آب آشامیدنی است. با استفاده از این دستگاه می توان، آب شور اقیانوس ها را نمک زدایی و به آب شیرین و قابل آشامیدن، تبدیل کرد. 

در حال حاضر بیشتر کشورهای جهان، به آب شیرین و آشامیدنی، دسترسی ندارند مثل کشور اسرائیل. به همین دلیل، اکثر آب های آشامیدنی خود را به کمک همین دستگاه و با نمک زدایی به دست می آورند. البته باید این نکته را یادآوری کنیم که استفاده از این دستگاه و هر روش دیگری که برای نمک زدایی آب شور اقیانوس ها وجود دارد بسیار هزینه بر هستند. به همین دلیل است، با اینکه راهکارهایی برای حل این معضل وجود دارد ولی باز هم بسیاری از کشورهای دنیا با کمبود آب، دست و پنجه نرم می کنند.

دستگاههای تبدیل آب شور به شیرین

نحوه ی نمک زدایی آب شور

همان طور که می دانید آب دریا و اقیانوس ها شور و دارای مقدار زیادی نمک است. انسان به دلیل مقدار بالای نمک این آب ها نمی تواند آن ها را بیاشامد چرا که سیستم بدن انسان به گونه ای است که نمی تواند این میزان از نمک را هضم کند. به همین دلیل، حتما باید قبل از مصرف، آن را نمک زدایی کرد.

در مطالب بالا نیز اشاره نمودیم که تمام راهکارهایی که برای تبدیل آب شور به شیرین و نمک زدایی این آب ها استفاده می شود هزینه بر و بسیار مشکل است. چرا که نمک، به سرعت با آب، مخلوط و در آن، حل می شود و پیوندهای شیمیایی محکمی با هم تشکیل می دهند که شکستن این پیوندها پروسه ای بسیار سخت و دشوار است. 

سخت بودن شکستن این پیوندها به چند دلیل است. اولا نیاز به انرژی بسیار بالا دارد. دوما به فناوری های جدید و گرانی نیازمند می باشد. بنابراین نیازمند بودن به انرژی زیاد و فناوری قوی و بهروز سبب می شود که این پروسه یک پروسه ی بسیار گران و پرهزینه باشد به همین دلیل است که هر کشوری توانایی پرداخت این هزینه ها را ندارد. 

اما با تمام این مشکلات و هزینه های بالا، به دلیل افزایش رشد جمعیت، کمبود منابع آب آشامیدنی و نیاز جمعیت جهانی به آب آشامیدنی، باز هم بهترین راهکار برای تامین چنین آبی، همان نمک زدایی آب شور و تصفیه ی آب شور اقیانوس ها و دریاچه ها می باشد. برای نمک زدایی آب های شور از روش های مختلفی می توان استفاده کرد که در ادامه به تشریح آن ها می پردازیم.

انواع روش های تبدیل آب شور به شیرین

برای تبدیل آب شور اقیانوس و دریا به آب شیرین که به آن، نمک زدایی آب دریا هم می گویند روش های مختلفی وجود دارد که از جمله ی آن ها می توان به استفاده از دستگاه اسمز معکوس، تقطیر حرارتی اشاره کرد.

به طور کلی، نمک زدایی یا از طریق حرارتی است که خود شامل روش های مختلفی از جمله تقطیر چند اثره و تقطیر فشرده سازی بخار (VC)می باشد و یا از طریق تکنولوژی های غشایی است که شامل روش اسمز معکوس و الکترودیالیز است.

از آنجایی که دستگاه اسمز معکوس به انرژی کمتری نسبت به روش تقطیر حرارتی نیاز دارد این روش به عنوان رایج ترین روش تبدیل آب شور به شیرین در دنیا شناخته می شود. 

در زمان های قدیم و قبل از پیدایش این روش ها، برای به دست آوردن ﺁب آشامیدنی از آب شور، از جوشاندن آب شور، کمک‌ می گرفتند تا نمک زدایی شود.

بعد از پیدایش این روش، کارخانه ای مخصوص نمک زدایی آب شور در انگلستان در سال ۱۹۴۵ تاسیس شد که در آن، ابتدا آب شور را می جوشانیدند و با بخار شدن آب، نمک ها از آب، جدا می شدند و در کف باقی می ماندند. سپس، از بخارات آب، سرد و متراکم شده، آب آشامیدنی و شیرین، تولید می شد.

در حال حاضر، این روش به عنوان اولین روش نمک زدایی و تبدیل آب شور به شیرین، شناخته می شود. البته، امروزه نیز بسیاری از کشورهای دنیا به همین روش حرارتی، آب شیرین مورد نیاز خود را تامین می کنند. اما این روش نمک زدایی به دلیل مصرف زیاد انرژی و در نتیجه افزایش هزینه های انرژی مصرفی، مورد توجه نمی باشد.

انواع روشهای تبدیل آب شور به شیرین

نمک زدایی از طریق روش الکترودیالیز

در این روش از اختلاف پتانسیل های کاتد و آند برای از بین بردن یون های نمک استفاده می شود. این روش دارای صفحات رزینی است که در برابر لجن و رسوبات، مقاومت بسیار بالایی دارد. همچنین از غشاهایی برخوردارند که از عبور یون های نمک جلوگیری می کنند. 

نمک زدایی از طریق اسمز معکوس

دستگاه اسمز معکوس، از دیگر روش های نمک زدایی است که در حال حاضر، متدوال ترین روش تبدیل آب شور به شیرین در جهان می باشد. این روش برگرفته از طبیعت و سیستم تصفیه خون انسان می باشد.

همان طور که از نام این روش مشخص است برای تصفیه یآب و نمک زدایی از عکس روش اسمز استفاده می شود. در این روش، آب از طریق پمپ هایی به غشا وارد می شود این غشا دارای منافذ ریزی است که از ورود یون، نمک و سایر املاح، جلوگیری می کند در نتیجه، سبب می شود که آب شیرین در یک طرف و نمک در طرف دیگر بماند.

تفاوت این روش با روش تقطیر حرارتی این است، در روش حرارتی فقط آب خالص، باقی می ماند اما از روش اسمز معکوس نه تنها برای تهیه ی آب بلکه برای حذف سایر ناخالصی های آب نیز می توان کمک گرفت. 

از دیگر مزیت های روش اسمز معکوس می توان به بازدهی و کارآیی بسیار بالا، جدا کردن نمک از آب با استفاده از نانوفیلتراسیون و جلوگیری از عبور ویروس و باکتری در آب شیرین، اشاره کرد.

نحوه تبدیل آب شور به شیرین با دستگاههای خورشیدی

گردآوری : بخش علمی بیتوته